基于專業需求的建筑類高職數學教學改革初探

馮閃

【摘要】在高職數學教學中，數學知識與專業知識的有機結合十分重要，它不僅有利于提升學生的數學素養，更有助于提升學生的專業學習能力，筆者通過查閱建筑類的專業課，總結出了專業學習中常用的數學知識，并歸納了幾個應用實例。

【關鍵詞】高職數學 ?專業需求 ?數學素養

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）05-0118-01

隨著高職數學教學改革的逐步推進，從最初的本科壓縮式教學到后來的模塊式教學，再到現在正在摸索的結合專業課的案例教學法，可以體會到高職數學的教學內容越來越貼近專業教學需求，越來越能體現高等職業教育的教育理念，這是高職教育改革發展的內在要求。

通過學習《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020）年》可以看出，衡量高職高等數學的教學改革的成功與否的標準，不僅僅在于學生的數學成績提升了多少個百分比，更重要的在于學生的數學素養有沒有提升，學生的職業能力有沒有改善。所謂數學素養是指通過數學教育所賦予學生的一種學數學、用數學、創新數學的特殊的思維品質和修養，通俗的說是把所學的數學知識都排除或忘掉后，剩下的東西。

如何通過數學教學提升學生的數學素養是一線教師必須認真思考和探索的問題，這也是數學課程改革的一個核心問題，本文通過學習《建筑力學》、《建筑結構》等專業課，針對建筑類專業的高職數學做了一些探索。

一、建筑類專業學習所需的數學知識和數學方法

通過與建筑類專業教師的訪談，了解到與數學關系密切的專業課主要有《建筑力學》、《建筑結構》、《建筑識圖》等，在專業教師的指導下學習與數學緊密相關的專業知識，從中剝離出數學知識和數學方法，結合當前的高等數學教學內容進行適當的結合，并進行了匯總，得出數學知識在建筑力學中的應用主要有以下幾個方面：

高等數學為專業課的學習提供兩個方面的幫助，一方面是通過數學公式解決專業課中的計算問題，另一方面是利用數學思想和方法理解專業課的核心概念，為學生的進一步學習、應用和創新奠定基礎。第一個方面的計算問題并不難，一般只用較基本的數學計算，純技巧性的很少，難點在于第二個方面，它要求學生掌握高等數學的核心思想和方法，比如逐步逼近的極限思想、積分中的微元法等，學生只有深刻理解這些思想和方法后，才能在專業學習時應用的得心應手，從而提高學生的數學素養和專業學習能力。

二、數學知識在專業中的幾個應用案例

1.三角函數與向量運算在專業課中的應用

《建筑力學》中的平衡力系分析與三角函數和向量的運算緊密相關，筆者通過認真研究分析，從專業課的學習過程中分離出了所需的數學知識，主要包括以下兩個方面：一方面，專業課的學習要求學生熟練掌握三角函數的表示方法和基本變形，例如，在直角三角形中，已知一個角和一條邊，如何用三角函數表示其余兩條邊。另一方面，目前在高等數學教學中，多個向量的合成問題并不是教學重點，但具備這些知識是學習靜力學公理的必要條件。而單招學生對這兩部分數學知識掌握的并不扎實，這就阻礙了他們的專業學習，因此數學教師應根據專業教學需求和學生基礎調整數學教學重點，使數學教學切實為學生的專業學習服務，提高學生的數學素養。

2.定積分思想與平行力系的簡化

傳統的定積分授課注重于定積分的計算，過多的強調積分方法，教師引導學生做了大量的沒有專業背景和應用導向的練習，而這部分知識在專業課的應用很少，而定積分的微元法和簡單的二元定積分的計算在平行力系的簡化中有重要應用，數學教師應突破學科界限，結合建筑力學所用的微元法的思想，通過分析微元法在數學和建筑力學中的應用，幫助學生把握微元法的精髓，為學生學習專業課奠定堅實基礎。

數學在建筑力學中的應用案例：

假定一平板，面積為A，其上作用有荷載密度為p=p（x）的荷載，p=p（x）是已知函數，計算這一平板所受的合力F。

這一問題的解決就依賴于微元法的思想，現在板面上任取一微小面積dA，進而確定微小面積dA作用的合力dF，然后將平板上作用的分布力系的合力F看成由無數個不同點處的平行dF和合成，所以合力的大小為F=■p（x，y）dA

將這部分內容放在微元法給學生講解，既幫助學生深化微元法的內涵，又明確了微元法在專業課中的應用，使學生在解決這部分專業問題時，自然而然的想到微元法，提高學生學習專業課的能力。

三、結束語

在高等職業教育中，高等數學教學既要以專業需求為導向，更要結合各專業的人才培養目標努力提升學生的數學素養，為學生的可持續發展奠定數學基礎。要實現這兩方面的改善，需要一線數學教師堅持學習專業課，了解專業知識，從中剝離出所需的數學知識和數學思想，建立并逐步完善各專業的教學案例庫，這是一個工作量很大的改革工程，需要廣大教師的長期堅持。

參考文獻：

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